DE4029729A1

DE4029729A1 - Unterbodenschutz

Info

Publication number: DE4029729A1
Application number: DE4029729A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Bildner; Christian Hardt
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Rain Carbon Germany GmbH
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-03-26
Also published as: ES2046933A1; FR2667075B1; ES2046933B1; FR2667075A1; IT1249692B; ITRM910667A1; ITRM910667A0

Description

Die Erfindung betrifft eine bituminöse Masse zur Herstellung eines Unterbodenschutzes.

Korrosionshemmende Unterbodenschutzschichten werden üblicherweise durch Streichen, Spachteln oder Spritzen am Unterboden eines Kraftfahrzeugs in einer Schichtdicke von bis zu 3 mm angebracht. Zu diesem Zweck werden häufig Dispersionen von Bitumen und Kunstharz oder Natur- oder Kunstkautschuk mit feinzerteiltem vulkanisierten Kautschuk und feinkörnigen Füllstoffen vermischt, so daß eine Schlämme mit etwa 50 bis 60 Gew.-% Füllstoffanteilen entsteht. Diese wird als dünne Schicht am Unterboden angebracht und bildet nach dem Trocknen bei Raum- oder erhöhter Temperatur einen widerstandsfähigen Schutz gegen chemische und mechanische Angriffe.

Es ist bekannt, Zusammensetzungen mit 30 bis 70% Bitumen, 5 bis 10% Harz, 10 bis 30% Kautschuk, oder Gummi, z. B. aus gebrauchten Reifen, und 30 bis 60% mineralischen Füllstoffen zur Herstellung von Unterbodenschutzschichten zu verwenden (z. B. aus US 22 65 770).

Bekannt sind auch Massen, die auf der Basis von Polyvinylchlorid-Plastisolen (DE 33 19 849 C1), Polyisocyanaten (DE 32 28 724 A1) oder Polyurethanen (DE 37 18 102 A1) hergestellt werden.

Egal, ob diese Massen auf der Basis von Bitumen oder synthetischen Polymeren hergestellt werden, haben diese Massen mehrere Nachteile.

Während des Trocknens werden die eingesetzten Lösungsmittel verdampft bzw. aus polyisocyanat- oder polyurethanhaltigen Massen können dabei toxische Isocyanate abgegeben werden, so daß besondere Schutzvorrichtungen, wie Absauganlagen und evtl. Rückgewinnungsanlagen notwendig sind.

Polyvinylchlorid-Plastisole erweisen sich zudem später bei der Verschrottung des alten Kraftfahrzeuges als umweltschädlich. Bei der Wiederverwendung der Metallteile wird dann durch Pyrolyse des anhaftenden Unterbodenschutzes aggressives HCl freigesetzt.

Unterbodenschutzmassen werden üblicherweise in pastöser oder flüssiger Form am Unterboden angebracht. Dabei ist es nicht zu vermeiden, gleichgültig, ob von unten oder am umgedrehten Fahrzeug gearbeitet wird, daß gelegentlich Spritzer auf die Kleidung, die Haut der Arme und Hände oder ins Gesicht der Arbeiter gelangen. Dieses kann zu erheblichen Verletzungen führen, wenn mit erhitzten Massen gearbeitet wird. Um bereits lackierte Fahrzeugteile vor Spritzern und dem Überstreichen zu schützen, muß sorgfältig abgedeckt und abgeklebt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen umweltfreundlichen Unterbodenschutz zur Verfügung zu stellen, der gegenüber Metallflächen in einem weiten Temperaturbereich eine sehr gute Klebkraft und Plastizität aufweist.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung einen Unterbodenschutz zur Verfügung zu stellen, der bei einer guten Kältebeständigkeit und Plastizität bis mindestens -40°C, gleichzeitig eine derart hohe Wärmestandfestigkeit besitzt, daß die Lackierung und das Einbrennen des Lacks auch nach dem Anbringen des Unterbodenschutzes möglich ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Herstellung einer bituminösen Masse gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, ihre Verwendung gemäß Anspruch 5 zur Herstellung einer Unterbodenschutzfolie gemäß den Ansprüchen 6 bis 9.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch die kombinierte Zugabe von Styrol-Butadien-Copolymeren, Ethylvinylacetat-Copolymeren und Gummimehl ein bituminöser Unterbodenschutz mit guten Klebe- und Korrosionsschutzeigenschaften hergestellt werden kann, der auch bei Temperaturen von 190°C und höher eine gute Wärmestandfestigkeit zeigt.

Nach dem Anbringen dieses erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes am Unterboden ist das Lackieren der Karosserie und das Einbrennen des Lacks ohne weiteres möglich, ohne daß während des Einbrennvorgangs von etwa einer halben Stunde bituminöses Material abtropft. Auch bei niedrigen Temperaturen bleiben die guten Eigenschaften des Materials erhalten. Bei Temperaturen bis -40°C bleibt es plastisch. Weder durch die thermische noch durch mechanische Beanspruchung kommt es zu Rißbildungen oder zur Ablösung des erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes.

Eine für den beschriebenen Verwendungszweck besonders gut geeignete Masse läßt sich herstellen, wenn folgende Komponenten eingesetzt werden: 30 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 38 bis 55 Gew.-% Bitumen, 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 7,5 Gew.-% Styrol-Butadien-Copolymer, 1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 3,5 Gew.-% Ethylenvinylacetat-Copolymer und 1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 3,5 Gew.-% Gummimehl, das aus gemahlenen Altreifen oder vulkanisiertem Kautschuk bestehen kann. Das Bitumen kann teilweise oder vollständig durch ein Lackkoagulat ersetzt werden. Lackkoagulate fallen bei der Lackierung von Fahrzeugen als Overspray an. Der Overspray wird im Wassernebel niedergeschlagen und anschließend mit einem Koagulierungsmittel (z. B. Tonerde) entklebt.

Zur Verbesserung der Klebkraft und Plastizität werden etwa 1,5 bis 5 Gew.-%, insbesondere etwa 2,5 bis 3,5 Gew.-% Balsamharz und/oder Paraffin zugefügt.

Als Füllstoffe kann die erfindungsgemäße Masse 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 6,5 Gew.-% ungelöschten Kalk, 23 bis 33 Gew.-%, insbesondere 16 bis 30 Gew.-% Schiefermehl, etwa 7 bis 13 Gew.-% Glimmer und 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 5,5 bis 10 Gew.-% Sepiolith enthalten.

Besonders vorteilhaft erweisen sich die Eigenschaften dieser Masse, wenn sie in Form von einer dünnen Folie mit einer Schichtdicke von 0,6 bis 1,3 mm, insbesondere von 1 mm, als Unterbodenschutz aufgebracht wird. Eine solche Folie kann direkt im Moment ihrer Herstellung auf dem Unterboden aufgeklebt werden. Zu diesem Zweck wird die erhitzte Masse durch eine Breitschlitzdüse gepreßt. Die entstehende, noch heiße, dünne Folie "fließt" dabei sozusagen auf den Unterboden, paßt sich dabei allen Unebenheiten an. Im Gebrauch besitzt ein solcher Unterbodenschutz ausgezeichnete korrosionsschützende Eigenschaften, hohe Plastizität und bei hohen aber auch bei niedrigen Temperaturen ein gutes Haftvermögen.

Verarbeitungstechnisch hat es sich jedoch als günstig erwiesen, wenn entsprechende vorgefertigte Folien, die in ihrer Form dem zu schützenden Unterboden entsprechen, aufgeklebt werden. Es muß dabei weder auf Nahtstellen geachtet noch muß mit heißen Massen hantiert werden. Solche Folien werden auf den Unterboden gelegt, erhitzt und kleben dabei fest.

Versuche zeigten, daß in extremen Temperaturbereichen die Haftung auf metallischem Untergrund noch erhöht werden kann, wenn auf der dem Unterboden zugewandten Seite der vorgefertigten Folie eine sehr dünne nicht kaltklebende Schicht eines bitumenverträglichen Schmelzklebers aufgebracht wird, dessen Klebkraft in dem sehr weiten Temperaturbereich von mindestens -40°C bis 190°C wirksam bleibt. Für diesen Zweck einsetzbar sind z. B. Schmelzkleber auf der Basis von Ethylenvinylacetat-Copolymeren oder Polyamid. Ein solcher Schmelzkleber führt bereits zu einer festeren Verklebung und einer höheren Kältebeständigkeit der Folie, wenn er in einer Schichtdicke von nur 0,01 bis 0,05 mm aufgetragen wird.

Zur Verbesserung der Lagerfähigkeit der Folien ist es sinnvoll, die Folie auf der dem Schmelzkleber gegenüberliegenden Seite mit einer dünnen, nicht klebenden Schicht, einer Antiblockbeschichtung, zu versehen. Zur Herstellung dieser Schichten können natürliche oder synthetische Wachse verwendet werden, die als wässrige Mischung in einer Schichtdicke von 0,015 bis 0,05 mm, insbesondere 0,025 mm, aufgebracht werden. Auf diese Weise wird ein Zusammenkleben der Folien während der Lagerung vermieden. Geeignete Wachse sind PE-, PP- und Amid-Wachse.

Um einen lückenlosen Korrosionsschutz am Unterboden des Kraftfahrzeugs zu erzielen, muß die Folie sich auf der gesamten Fläche, insbesondere aber auch an unebenen Stellen, in Rillen, Vertiefungen, Sicken und Schweißnähten, ohne Blasen zu bilden, anschmiegen können und festkleben. Dieses kann erreicht werden, indem die Folie gleichmäßig mit 1 bis 2 Löchern/cm² mit einem Durchmesser von 0,5 bis 0,7 mm perforiert wird.

Zur Erzielung eines blasenfreien Aufschmelzens kann die dem Blech zugewandte Seite der Folie auch mit einer Prägung versehen werden. Die Prägung, z. B. ein Sechseck, weist eine Prägetiefe von max. 0,4 mm auf.

Zum Anbringen der Unterbodenschutzfolie wird die Karosserie gedreht und die erfindungsgemäße Folie auf den Unterboden gelegt. Durch IR-Bestrahlung wird die Folie innerhalb von 2 bis 3 min auf 130 bis 170°C erhitzt. Dabei erweicht die Folie und legt sich durch ihr eigenes Gewicht gleichmäßig ohne Blasenbildung auf die Fläche, sinkt in alle Sicken und Unebenheiten ein und klebt dabei fest. Während dieses Vorgangs fließt die Perforation zu, so daß eine völlig dichte Beschichtung auf dem Unterboden entsteht. Trotzdem findet überraschenderweise kein Abfließen von Kanten oder geneigten Flächen statt, so daß überall, auch in Rillen und Vertiefungen, eine gleichmäßig dicke Schutzschicht erhalten wird.

Direkt nach dem Anbringen der Unterbodenschutzfolie wird die Karosserie lackiert und die Temperatur zum Einbrennen des Lacks auf etwa 190°C erhöht.

Bei diesem Vorgang bleibt die Festigkeit der Unterbodenschutzfolie soweit erhalten, daß sie weder vom Unterboden abläuft noch Tropfen oder Wülste ausgebildet werden. Auch die Klebkraft bleibt erhalten, so daß kein Ablösen vom Unterboden festgestellt werden kann. Sie zeigt also während des Einbrennvorgangs eine ausgezeichnete Wärmestandfestigkeit.

Besonders gute Eigenschaften zeigt diese Unterbodenschutzfolie in der Kälte. Kugelfall-Tests zeigten, daß die erfindungsgemäße Unterbodenschutzfolie auch noch bei -40°C ausgezeichnete Materialeigenschaften besitzt. Bei dieser niedrigen Temperatur kommt es beim Kugelfall-Versuch weder zu Rißbildungen noch zur Ablösung der Folie vom Untergrund.

Die nachfolgenden Beispiele und die Zeichnung dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne sie jedoch auf diese zu beschränken.

Beispiele Beispiel 1

9 Gew.-Teile Bitumen B 200 und 32 Gew.-Teile Bitumen B 15 werden gemeinsam mit 3 Gew.-Teilen Styrol-Butadien-Copolymer (SBS-Kautschuk) und 3 Gew.-Teilen Ethylenvinylacetat-Copolymer geschmolzen und miteinander verrührt. Nachdem noch 3 Gew.-Teile Paraffin hinzugefügt worden sind, werden nach und nach folgende Füllstoffe gut untergemengt: 3 Gew.-Teile Gummimehl, 6 Gew.-Teile Sepiolith, 10 Gew.-Teile Glimmer, 28 Gew.-Teile Schiefermehl und 3 Gew.-Teile ungelöschter Kalk.

Die erhaltene Masse wird zu einer Folie von etwa 1,1 mm Schichtdicke ausgewalzt. Zur Herstellung der nichtklebenden Antiblockbeschichtung wird aus 40 Teilen Wasser und 60 Teilen PE-Wachs eine fließfähige Paste hergestellt, die in einer Schichtdicke von 0,02 mm aufgewalzt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite dieser Folie wird geschmolzenes Ethylenvinylacetat-Copolymer als Schmelzkleber in einer Schichtdicke von 0,03 mm aufgewalzt.

Die so erhaltene dreischichtige Folie wird nun mit einer Perforation von 1 Löchern/cm² versehen, die einen Durchmesser von 0,5 bis 0,7 mm besitzen. Alternativ dazu kann die Folie mit Prägung (Prägetiefe 0,3 mm) versehen werden.

Die hergestellte Folie besitzt ein Flächengewicht von 1,35 kg/m².

Beispiel 2

Aus den nachfolgenden Komponenten wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, eine Folie ausgewalzt und mit einer Schmelzkleberschicht aus EVA und einer Antiblockbeschichtung aus PE-Wachs sowie mit einer Perforierung versehen:

Komponente
Gew.-Teile
Bitumen B 200
20,0
Bitumen B 15	30,0
SBS-Kautschuk	7,0
Ethylenvinylacetat-Copolymer	3,0
Paraffin	2,0
Sepiolith	9,0
Ungelöschter Kalk	6,0
Schiefermehl	16,5
Gummimehl	2,0
Balsamharz	3,0
Anorganische Fasern	1,5

Die fertige Folie besitzt ein Flächengewicht von 1,37 kg/m².

Claims

1. Masse zur Herstellung von Unterbodenschutzfolien für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß darin 30 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 38 bis 55 Gew.-% Bitumen, 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 7,5 Gew.-% Styrol-Butadien-Copolymer, 1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 3,5 Gew.-% Ethylenvinylacetat-Copolymer und 1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 3,5 Gew.-% Gummimehl enthalten sind.

2. Masse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß darin Balsamharz und/oder Paraffin enthalten sind.

3. Masse gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen teilweise oder vollständig durch Lackkoagulat ersetzt wird.

4. Masse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß darin als Füllstoffe 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 6,5 Gew.-% ungelöschter Kalk, 23 bis 33 Gew.-%, vorzugsweise 16 bis 30 Gew.-% Schiefermehl, etwa 7 bis 13 Gew.-% Glimmer und 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 5,5 bis 10 Gew.-% Sepiolith enthalten sind.

5. Verwendung der Masse gemäß der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung einer Unterbodenschutzfolie, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie mit einer Schichtdicke von 0,6 bis 1,3 mm, vorzugsweise 1 mm, ausgewalzt wird, die auf der Oberseite mit einer 0,01 bis 0,05 mm dicken Schicht eines bitumenverträglichen Schmelzklebers und auf der gegenüberliegenden Seite mit einer 0,015 bis 0,05 mm dicken Schicht eines Wachses versehen wird.

6. Unterbodenschutzfolie gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkleberschicht aus einem Ethylenvinylacetat-Copolymer besteht.

7. Unterbodenschutzfolie gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachsschicht aus einem PE- oder Amid-Wachs besteht.

8. Unterbodenschutzfolie gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Klebkraft und Plastizität im Kugelfall-Test bei Temperaturen von -40°C erhalten bleibt.

9. Unterbodenschutzfolie gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei einer Temperatur von 190°C und einer Verweilzeit von 30 min Wärmestandfestigkeit besitzt.